Virran voimakkuus: tasa- ja vaihtovirta. Millaista virtaa kutsutaan vakioksi? Sähkövirta on tasa- ja vaihtovirta. Tasavirran ja vaihtovirran välinen ero

Sähkövirta on jotain, jota ilman elämäämme on mahdotonta ajatella nykyään ja jota ilman ihmiset saattoivat elää vielä noin 150 vuotta sitten. Kaikki, jolle nykyihmisen olemassaolo perustuu, perustuu virtaukseen. Televisiot, tietokoneet, valaisimet, jääkaapit ja pesukoneet perustuvat sähkönjohtavuusilmiöön, eikä sitä ole vielä mahdollista korvata jollain muulla.

Mikä on nykyistä ja minkä tyyppisiä se on, tarkastelemme tässä artikkelissa.

Mikä on ajankohtaista

Sähkövirta on siis sähkövarausten tarkoituksellista liikettä sähkökentän vaikutuksesta, tai pikemminkin ei itse varausten, vaan niiden kantajien, koska varaukset eivät voi olla olemassa yksinään, ilman aineellista perustaa. Yksi liikkuva varautunut hiukkanen ei ole vielä virtaa, mutta kaksi on jo virtaa. Totta, ei ole selvää, millä etäisyydellä niiden on oltava toisistaan, jotta ne olisivat ajan tasalla. Jos oletetaan, että kaksi kilometrin etäisyydellä toisistaan olevaa elektronia liikkuvat samaan suuntaan samalla nopeudella, ovatko ne virtaa? Tulee, mutta ei johtovirtaa, vaan konvektiovirtaa.

Luonnostaan virtoja on kahdenlaisia - suoria ja vuorottelevia, ja ne voivat virrata johtimissa, puolijohteissa, nesteissä ja kaasuissa ja jopa tyhjiössä.

Virran pääparametreja voidaan kutsua jännitteeksi ja virraksi, ja johtavan väliaineen parametri on vastus tai johtavuus.

Mitä tarvitaan virran kulkemiseen?

Jokaisella väliaineella on omat vähimmäisehdot sähkövirran virtaukselle. Esimerkiksi elektrolyytille riittää, että on vain potentiaaliero, kun taas johtavalle sähköpiirille se on myös välttämätöntä piirin itsesulkeutuminen. Avaruudessa kaksi varattua hiukkasta voi yksinkertaisesti lentää ohi, jopa suurella etäisyydellä toisistaan, ja tämä on virta, koska käsitteen "sähkövirta" määritelmässä ei ole kriteeriä varausten etäisyydelle, vaan mikä tahansa Varautuneiden hiukkasten suunnattu liike sähkökentän vaikutuksesta on sähkövirtaa.

Katsotaanpa, mitä tarkoittaa olla sähkökentän vaikutuksen alaisena. Tosiasia on, että luonnossa ei ole eristettyä sähkökenttää, koska mikä tahansa sähkökenttä synnyttää magneettikentän ja päinvastoin. Tämän seurauksena vain sähkömagneettinen kenttä voi olla olemassa, joten mikä tahansa sähkömagneettinen kenttä, joka kiihdyttää varautuneita hiukkasia, tuottaa automaattisesti sähkövirran, vaikka sen lähde olisi kestomagneetti.

Mikä on tasavirta

Tasavirta on varautuneiden hiukkasten suuntaista liikettä, joiden parametrit eivät muutu ajan myötä. Eli jos sähköpiirin virran voimakkuus, jännite ja vastus ovat vakioita ja virta kulkee koko ajan vain yhteen suuntaan, niin tällainen virta on vakio.

Jotta tasavirta voisi virrata metallissa, on välttämätöntä, että vakiojännitelähde suljetaan itsestään johtimella (tämä metalli).

Tasavirtaa käytetään nykyään lähes kaikissa elektronisissa laitteissa, kuten tietokoneissa, matkapuhelimissa ja yleensä kaikessa, missä on suuria virtalähteitä - nämä ovat sovittimia, jotka muuntavat vaihtovirran tasavirraksi.

Tasavirran saamiseksi voidaan käyttää kemiallista energialähdettä, jota kutsutaan galvaaniseksi kennoksi, voit käyttää akkua tai tasavirtageneraattoria, jota käytetään nykyään tuotannossa ja tietyissä energialaitoksissa.

Vaihtovirta

Vaihtovirralle johtimissa on tunnusomaista se, että se muuttaa suuntaaan ja/tai virran ja jännitteen suuruutta, ja se voi tehdä tämän sekä jaksottaisesti että ei-jaksollisesti.

Patentoitu vaihtovirta Nikola Tesla ja siitä lähtien hän on lujasti astunut elämäämme. Nykyään sähkölinjojen johdot kuljettavat vaihtovirtaa, kuten pistorasioitamme, ja lähes kaikki kodin sähkölaitteet toimivat vaihtovirralla. Voit saada vaihtovirtaa käyttämällä erityistä lähdettä tai käyttämällä generaattoria (kone, joka muuntaa liikkeen sähköksi).

Tärkeimmät erot AC:n ja DC:n välillä

Vastataanpa kysymykseen, miksi vaihtovirtaa ylipäänsä oli pakko luoda, no, jos tasavirtaa olisi ollut, siinä ei ollut mitään vikaa. Tässä on asia. Vaihtovirtaa tarvittiin perustaa uudenlaisen kommunikaatiomenetelmän luomiseksi, sellaista, jota ei vielä ollut olemassa maan päällä – langaton menetelmä tiedon välittämiseksi etäisyyden yli. Ilmeisesti kirjekyyhkyset ja puhelimilla varustetut lennättimet eivät enää pystyneet tyydyttämään sivilisaation kasvavia tarpeita, eikä tasavirta voi enää tyydyttää mahdollistaa sähkömagneettisten aaltojen leviämisen avaruudessa. Ja tämä on ensimmäinen ero näiden kahden virtatyypin välillä.

Vaihtovirta voi aiheuttaa sähkömagneettisten aaltojen etenemistä, mutta tasavirta ei. Kaikki antennit ovat olemassa vaihtovirran ansiosta.

Toiseksi siellä oli tarve siirtää sähköä pitkiä matkoja, ja tasavirtaa siirrettäessä ilmaantui suuria induktiohäviöitä. Vaihtovirta vähentää merkittävästi näitä häviöitä, ja tämä on toinen tärkeä ero.

Vaihtovirtaa siirrettäessä johtojen kautta häviöitä on vähemmän kuin tasavirtaa siirrettäessä.

Kolmanneksi vaihtovirta mahdollistaa kondensaattorin ja kelan varauksen keräämisen, mikä johtaa akulle, joka ei tarvitse elektrolyyttejä sisällä. Ja tavalliset paristot ja akut, kuten matkapuhelimissa ja kannettavissa tietokoneissa, ladataan tasavirralla. Ja tämä on kolmas ero.

Vaihtovirta voi ladata vain kondensaattoria ja käämiä, kun taas tasavirta voi ladata vain kemiallista energialähdettä (akkua).

Sähkövirta on varauksen siirtoa tai varautuneiden hiukkasten liikettä eri sähköpotentiaalien pisteiden välillä. Sähkövarausta voivat kuljettaa ionit, protonit ja/tai elektronit. Jokapäiväisessä elämässä elektronien liikettä johtimien läpi käytetään melkein kaikkialla. Sähköä on yleensä kahta tyyppiä - vuorottelevaa ja suoraa. On tärkeää tietää, miten tasavirta eroaa vaihtovirrasta.

Tasa- ja vaihtovirta

Mikä tahansa ilmiö, jota ei voi nähdä tai "koskea" suoraan, on helpompi ymmärtää analogioiden avulla. Sähkön tapauksessa voimme pitää vettä putkessa lähimpänä esimerkkinä. Vesi ja sähkö virtaavat niiden johtimien - johtojen ja putkien - läpi.

Virtaavan veden tilavuus on virran voimakkuus.
Putken paine on jännitystä.
Putken halkaisija on johtavuus, resistanssin käänteisluku.
Tilavuus per painetta - teho.

Paineen putkessa synnyttää pumppu - pumppu pumppaa kovemmin, paine on korkeampi, vettä virtaa enemmän. Putken halkaisija on suurempi - vastus on pienempi, enemmän vettä virtaa. Lähde tuottaa enemmän jännitettä - enemmän sähköä virtaa. Johdot ovat paksumpia - vähemmän vastusta, suurempi virta.

Voit esimerkiksi ottaa minkä tahansa kemiallisen lähteen teho - paristo tai akku. Sen liittimissä on napamerkinnät: plus tai miinus. Jos liität akkuun vastaavan lampun johtojen ja kytkimen kautta, se syttyy. Mitä tapahtuu? Lähteen negatiivinen napa lähettää elektroneja - alkuainehiukkasia, joissa on negatiivinen varaus. Johtoja pitkin kytkimien liittimien ja lampun spiraalin läpi ne liikkuvat kohti positiivista napaa yrittäen tasata napojen potentiaalia. Niin kauan kuin piiri on suljettu kytkimien liittimistä ja akku ei ole tyhjä, elektronit virtaavat spiraalina ja lamppu palaa.

Varausten liikesuunta pysyy muuttumattomana koko ajan - miinuksesta plussaan. Tämä on tasavirtaa, se voi olla sykkivä - heikentää tai lisätä.

Monista syistä Vain vakiojännitteen käyttäminen ei ole tarkoituksenmukaista: Otetaan esimerkiksi kyvyttömyys käyttää muuntajia. Siksi tähän mennessä on kehitetty järjestelmä vaihtojännitteen syöttämiseksi ja kuluttamiseksi, jota varten luodaan kodinkoneet.

On yksinkertainen vastaus siihen, mikä on tasa- ja vaihtovirran ero. Tässä lamppuesimerkissä virtalähteen yhden liittimen jännite on aina nolla. Tämä on nollajohdin, mutta toisaalta - vaihejohdin - jännite muuttuu. Eikä vain koon, vaan myös suunnan suhteen - plussasta miinukseen. Elektronit eivät virtaa säännöllisissä riveissä yhteen suuntaan, päinvastoin, ne ryntäävät edestakaisin, samat hiukkaset juoksevat edestakaisin hehkuspiraalia pitkin ja tekevät kaiken työn. Sähkön suunnan muuttaminen ja antaa käsitteen "muuttuja".

Verkon lisäasetukset

Jännitteen, voiman, tehon ja resistanssin/johtavuuden lisäksi ilmaantuu kaksi uutta prosesseja kuvaavaa ominaisuutta. Nämä parametrit vaaditaan, kuten neljä ensimmäistä. Kun jokin niistä muuttuu, koko ketjun ominaisuudet muuttuvat.

Lomake.
Taajuus.

Jännitteenmuutoskaavion tyypillä on suuri rooli. Ihannetapauksessa se näyttää sinusoidilta, jossa on sujuvat siirtymät arvosta arvoon. Poikkeamat sinimuotoisesta muodosta voivat johtaa huonoon energian laatuun.

Taajuus on siirtymien määrä ääritilasta toiseen tietyn ajan kuluessa. Eurooppalainen standardi 50 Hz (hertsi) tarkoittaa, että jännite muuttuu plus ja miinus 50 kertaa sekunnissa ja elektronit vaihtavat suuntaa sata kertaa. Viitteeksi: taajuuden kaksinkertaistaminen johtaa laitteen mittojen nelinkertaiseen pienenemiseen.

Jos pistorasiassa on vaihtovirta 50 Hz ja 220 V (volttia), se tarkoittaa, että verkon maksimisyöttöjännite on 380 V. Mistä tämä tulee? Vakioverkossa jännitearvo on vakio, mutta muutoksen aikana se joko laskee tai nousee. Nämä 220 V ovat 380 V amplitudin sinivirran tehollisen jännitteen arvoja. Siksi arvojen muutoksen muoto on niin tärkeä, koska jos se eroaa suuresti sinimuodosta, tehollinen jännite myös muuttaa suuresti.

Erojen käytännön merkitys

Tätä se on, vaihto- ja tasavirta. Ei ole niin vaikeaa selvittää, mikä ero on. Ero on ja erittäin suuri. Tasavirtalähde ei salli hitsausmuuntajan tai muun muuntajan kytkemistä. Eristystä tai kondensaattoreita laskettaessa otetaan huomioon maksimijännitearvo tehollisen jännitteen sijaan. Loppujen lopuksi saattaa syntyä ajatus: "Miksi tarvitset 400 voltin kondensaattoreita 220 voltin verkkoon?" Tässä vastaus, 220 V verkossa jännite saavuttaa normaalikäytössä 380 V, eikä pienessä vikatilanteessa 400 V ole rajana.

Toinen "paradoksi". Kondensaattorilla on ääretön resistanssi DC-verkossa ja johtavuus AC-verkossa, mitä suurempi taajuus, sitä pienempi on kondensaattorin vastus. Käämillä se on erilaista - taajuuden kasvu lisää induktiivista reaktanssia. Tätä ominaisuutta käytetään värähtelevässä piirissä - kaiken viestinnän perustana.

Kauan sitten tiedemiehet keksivät sähkövirran. Ensimmäinen keksintö oli pysyvä. Mutta myöhemmin, suorittaessaan kokeita laboratoriossaan, Nikola Tesla keksi vaihtovirran. Niiden välillä oli ja on monia eroja, joiden mukaan yhtä niistä käytetään pienvirtalaitteissa ja toisella on kyky kattaa eri etäisyydet pienin häviöin. Mutta paljon riippuu virtojen suuruudesta.

AC- ja DC-virta: ero ja ominaisuudet

Vaihto- ja tasavirran ero voidaan ymmärtää määritelmien perusteella. Jotta ymmärrät paremmin toimintaperiaatteen ja ominaisuudet, sinun on tiedettävä seuraavat tekijät.

Tärkeimmät erot:

Varautuneiden hiukkasten liike;
Tuotantotapa.

Muuttuva virta on virta, jossa varautuneet hiukkaset pystyvät muuttamaan liikkeen suuntaa ja suuruutta tietyllä hetkellä. Vaihtovirran pääparametreja ovat sen jännite ja taajuus.

Tällä hetkellä yleiset sähköverkot ja erilaiset laitokset käyttävät vaihtovirtaa tietyllä jännitteellä ja taajuudella. Nämä parametrit määrittävät laitteet ja laitteet.

Huomautus! Kotitalouksien sähköverkoissa käytetään 220 voltin virtaa ja 50 Hz kellotaajuutta.

Varautuneiden hiukkasten liikesuunta ja taajuus tasavirrassa eivät muutu. Tätä virtaa käytetään erilaisten kotitalouslaitteiden, kuten televisioiden ja tietokoneiden, virtalähteenä.

Koska vaihtovirta on yksinkertaisempi ja taloudellisempi tuotantomenetelmänsä ja eri etäisyyksien siirtämisessä, siitä on tullut perusta esineiden sähköistykselle. Vaihtovirtaa tuotetaan eri voimalaitoksilla, joista se syötetään kuluttajalle johtimien kautta.

Tasavirta saadaan muuntamalla vaihtovirtaa tai kemiallisilla reaktioilla (esimerkiksi alkaliparisto). Muuntamiseen käytetään virtamuuntajia.

Mikä jännitetaso on hyväksyttävä henkilölle: ominaisuudet

Jotta tiedetään, mitkä sähkövirran arvot ovat sallittuja henkilölle, on laadittu asianmukaiset taulukot, jotka osoittavat vaihto- ja tasavirran ja ajan arvot.

Sähkövirran altistumisparametrit:

Pakottaa;
Taajuus;
Aika;
Suhteellinen kosteus.

Ihmiskehon läpi kulkeva sallittu kosketusjännite ja virta eri sähköasennustiloissa eivät ylitä seuraavia arvoja.

Vaihtovirta 50 Hz, saa olla enintään 2,0 volttia ja virta 0,3 mA. Virta, jonka taajuus on 400 Hz, jännite 3,0 volttia ja virranvoimakkuus 0,4 mA. Tasavirta, jonka jännite on 8 ja virta 1 mA. Turvallinen altistuminen virralle tällaisilla indikaattoreilla on jopa 10 minuuttia.

Huomautus! Jos sähköasennustyöt suoritetaan korkeissa lämpötiloissa ja korkeassa suhteellisessa kosteudessa, nämä arvot pienenevät kolme kertaa.

Sähköasennuksissa, joiden jännite on enintään 100 volttia ja jotka on maadoitettu kiinteästi tai nolla on eristetty, turvalliset kosketusvirrat ovat seuraavat.

50 Hz vaihtovirta jännitealueella 550 - 20 volttia ja virran voimakkuus 650 - 6 mA, 400 Hz vaihtovirta jännitteellä 650 - 36 volttia ja tasavirta 650 - 40 volttia ei saisi vaikuttaa ihmiseen kehon välillä 0,01-1 sekunti.

Vaarallinen vaihtovirta ihmisille

Uskotaan, että vaihtosähkövirta on vaarallisin ihmiselämälle. Mutta tämä on tarjolla, jos et mene yksityiskohtiin. Paljon riippuu eri määristä ja tekijöistä.

Vaaralliseen altistumiseen vaikuttavat tekijät:

Yhteyden kesto;
Sähkövirran polku;
Virta ja jännite;
Mikä on kehon vastustuskyky?

PUE:n sääntöjen mukaan ihmisille vaarallisin virta on vaihtovirta, jonka taajuus vaihtelee 50 - 500 Hz.

On syytä huomata, että jos virta ei ylitä 9 mA, kuka tahansa voi vapautua sähköasennuksen jännitteestä.

Jos tämä arvo ylittyy, ihminen tarvitsee voimakasta apua vapautuakseen sähkövirran vaikutuksista. Tämä johtuu siitä, että vaihtovirta kykenee paljon paremmin stimuloimaan hermopäätteitä ja aiheuttamaan tahattomia lihaskouristuksia.

Esimerkiksi kun kosketat laitteen jännitteistä osaa kämmenen sisäpuolella, lihaskouristukset saavat nyrkin puristamaan voimakkaammin ajan myötä.

Miksi vaihtovirta on vaarallisempaa? Samoilla virta-arvoilla vaihtovirralla on useita kertoja voimakkaampi vaikutus kehoon.

Koska vaihtovirta vaikuttaa hermopäätteisiin ja lihaksiin, on syytä ymmärtää, että tämä vaikuttaa myös sydänlihaksen toimintaan. Tästä seuraa, että vaihtovirtaa koskettaessa kuoleman riski kasvaa.

Tärkeä indikaattori on ihmiskehon vastustuskyky. Mutta kun vaihtovirta iskee korkeilla taajuuksilla, kehon vastus pienenee merkittävästi.

Minkä suuruinen tasavirta on vaarallinen ihmisille?

Tasavirta voi olla vaarallista myös ihmisille. Tietysti vaihteleva, kymmenen kertaa vaarallisempi. Mutta jos tarkastelemme virtoja eri määrinä, vakio voi olla paljon vaarallisempaa kuin vuorotteleva.

Tasavirran vaikutukset ihmisiin on jaettu:

1 kynnys;
2 kynnys;
3 kynnys.

Kun altistut tasavirralle höyhenkynnyksellä (virta on havaittavissa), kätesi alkavat väristä hieman ja ilmaantuu lievää pistelyä.

Toinen kynnys (ei vapauta virtaa), joka vaihtelee välillä 5-7 mA, on alin arvo, jolla henkilö ei voi vapautua johtimesta yksin.

Tätä virtaa ei pidetä vaarallisena, koska ihmiskehon vastus on suurempi kuin sen arvo.

Kolmas kynnys (värinä), jonka arvot ovat 100 mA ja enemmän, virralla on voimakas vaikutus kehoon ja sisäelimiin. Tässä tapauksessa näiden arvojen virta voi aiheuttaa sydänlihaksen kaoottisen supistumisen ja johtaa sen pysähtymiseen.

Iskun voimakkuuteen vaikuttavat myös muut tekijät. Esimerkiksi kuivan ihmisen ihon vastus on 10-100 kOhm. Mutta jos kosketus tapahtuu märän ihopinnan kanssa, vastus vähenee merkittävästi.

Ihmiset ovat jo pitkään tottuneet sähkön etuihin, eivätkä monet välitä pistorasiasta. Maapallolla tuotetusta sähköstä 98 % on vaihtovirtaa. Se on paljon helpompi tuottaa ja lähettää merkittävien etäisyyksien päähän kuin vakio. Tässä tapauksessa jännite voi muuttua monta kertaa arvossaan alas ja ylös. Virran voimakkuus vaikuttaa merkittävästi johtojen häviöihin.

Sähkön siirto etäältä

Kotiverkon parametrit ovat aina tiedossa: vaihtovirta, jännite 220 volttia ja taajuus 50 hertsiä. Ne soveltuvat pääasiassa sähkömoottoreihin, jääkaappiin ja pölynimureihin sekä hehkulamppuihin ja moniin muihin laitteisiin. Monet kuluttajat toimivat vakiojännitteellä 6-12 volttia. Tämä koskee erityisesti elektroniikkaa. Mutta laitteiden virtalähteen on oltava samaa tyyppiä. Siksi kaikille kuluttajille pistorasiassa olevan virran on oltava muuttuva, samalla jännitteellä ja taajuudella.

Virtojen välinen ero

Vaihtovirta muuttaa ajoittain suuruutta ja suuntaa. Vaihtovirta, jonka jännite on 220-400 tuhatta volttia, tulee ulos voimalaitosgeneraattoreista. Monikerroksiseen rakennukseen asti se alennetaan 12 tuhanteen volttiin, ja sitten muuntaja-asemalla se muunnetaan 380 volttiin.

Omakotitalon syöttö voi olla kolmivaiheinen tai yksivaiheinen. Monikerroksiseen taloon tulee kolme vaihetta ja sitten jokaiseen asuntoon lattiapaneelista, jonka kautta nollajohdon ja vaiheen väliltä poistetaan 220 volttia.

Asunnon kytkentäkaavio yksivaiheisesta vaihtovirtaverkosta

Asunnossa jännite syötetään mittariin ja siitä erillisten katkaisijoiden kautta kunkin huoneen kytkentärasioihin. Laatikoista johdotus tehdään ympäri huonetta kahteen valaisimien ja pistorasioiden piiriin. Piirustuskaaviossa on yksi kone jokaista huonetta kohti. Toinen kytkentätapa on mahdollinen, kun valaistus- ja pistorasiapiireihin on asennettu yksi suojalaite. Riippuen kuinka monelle ampeerille pistorasia on suunniteltu, se voi olla ryhmässä tai siihen on kytketty erillinen katkaisija. Tasavirta on erilainen siinä mielessä, että sen suunta ja ominaisuudet eivät muutu ajan myötä. Sitä käytetään kaikessa kodin elektroniikassa, LED-valaistuksessa ja kodinkoneissa. Samaan aikaan monet eivät tiedä, mikä virta on pistorasiassa. Se tulee verkosta muuttuvana ja muunnetaan sitten vakioksi sähkölaitteiden sisällä tarvittaessa.

Jos teet piirin asunnon syöttämiseksi tasavirralla, sen muuntaminen takaisin vaihtovirtaan maksaa paljon enemmän.

DC/DC muunnin

Pistorasian parametrit

Pistorasioiden määrittävät ominaisuudet ovat suojaustaso ja kosketinryhmä. Asunnon omistajalle, kun valitset pistorasiaa, sinun on otettava huomioon:

asennuspaikka: ulkona, piilossa, sisällä tai ulkona;
pistokkeen ja pistorasian muoto ja vastaavuus toisiinsa, käytön turvallisuus;
verkon ominaisuudet, erityisesti kuinka monta ampeeria sen läpi voi virrata.

Yhteysvaatimukset

Sähkölaitteen kytkemiseksi verkkoon pistorasia ja pistoke ovat vastaavasti energian lähde ja vastaanotin muodostaen pistokeyhteyden. Seuraavat vaatimukset koskevat sitä.

Luotettava yhteydenpito. Heikko liitäntä johtaa ylikuumenemiseen ja epäonnistumiseen. Tärkeää on myös varmistaa luotettava kiinnitys spontaania irtoamista vastaan. Täällä on kätevää käyttää jousikoskettimia pistorasiassa.
Virtaa kuljettavien osien eristäminen toisistaan.
Suojaus jännitteisten osien kosketukselta käsillä tai muilla esineillä. Lapsilta suojaamiseksi pistorasiat on varustettu erityisillä verhoilla, jotka avautuvat vain, kun pistoke on kytketty.
Napaisuuden varmistaminen liitettäessä. Tämä on tärkeää, jos liitännässä on tasavirta tai laitetta käytetään yhdessä yksinapaisen kytkimen kanssa. Pistorasian muotoilu ei salli väärää kytkentää.
Suojausluokan 1 laitteiden maadoituksen saatavuus. On tärkeää liittää maadoitus kunnolla pistorasiaan.

Käyttöolosuhteista riippuen pistorasiat valmistetaan eri suojaustasoilla, jotka ilmaistaan IP-koodilla ja kahdella seuraavalla numerolla. Ensimmäinen (0-6) tarkoittaa, kuinka paljon laite estää esineiden, pölyn jne. pääsyn sisään. Seuraavat (0-8) suojaavat vedeltä. Jos pistorasia on luokiteltu IP68, se tarkoittaa, että sillä on korkein suojaus ulkoisia vaikutuksia vastaan.

Tyypin mukaan tuotteet on merkitty latinalaisin kirjaimin. Kotimaiset valmistetaan ilman maadoitusta (C) ja maadoituksella (F).

Pistorasiatyypit

AC (~) -ryhmän laitteet on suunniteltu vaihtovirtaa varten. Tasavirta on merkitty DC (-).

Pääindikaattori on tietylle pistorasialle sallittu virranvoimakkuus. Jos se on merkitty 6 A, kytketty kokonaiskuorma ei saa ylittää määritettyä ampeerimäärää. Tässä tapauksessa ei ole väliä, kulkeeko sen läpi vaihtovirta vai tasavirta.

Yhteyden kestävyyden kuormitus arvioidaan kaikkien kytkettyjen laitteiden kokonaisteholla. Kuluttajille, kuten mikroaaltouunille, astianpesukoneelle tai pesukoneelle, käytetään erillisiä vähintään 16 ampeerin pistorasiaa, joissa on nykyinen tyyppimerkintä. Erityinen paikka on sähköliesi, jonka nimellisvirta on 25 ampeeria tai enemmän. Se tulee liittää erillisen RCD:n kautta. Perusta on nimellisvirta - ampeerimäärä, jonka pistorasia voi kulkea pitkään.

Ampeeri on mittayksikkö, jolla virtaa mitataan. Jos vain nimellisteho ilmoitetaan, sallittu virta on I = P/U, jossa U = 220 volttia. Sitten 2200 watin teholla virta on 10 ampeeria.

Kiinnitä huomiota sähkölaitteiden liittämiseen pistorasiaan jatkojohtojen avulla. Tässä voit helposti tehdä virheen määrittäessään, kuinka paljon kokonaiskuormitustehoa tarvitaan. Lisäksi jatkojohdon tulee täyttää vaatimukset, sillä siinä on omat merkinnöillä varustetut pistorasiat.

Vaihtovirtaa varten pistokeliitäntöjen napaisuus ei ole erityisen välttämätöntä. Vaihe löytyy yleensä, jos lamppuihin on kytkettävä automaattinen kone tai yksinapainen kytkin. Kun ne on sammutettu, nollajohdon koskettaminen ei ole niin vaarallista.

Laajennetut toiminnalliset pistorasiat

Nyt he julkaisevat uudentyyppisiä pistorasioita uusilla toiminnoilla:

Sisäänrakennetut sammutusajastimet.
Vaihtovirran tyyppi.
Kuormitustason näytöllä (väri muuttuu vihreästä punaiseksi).
Sisäänrakennetulla RCD:llä.
Automaattinen lukitus.

Tarkistaa yhteyttä

Jännite tarkistetaan pistorasiasta kytkemällä volttimittari tai testeri. Jos se on olemassa, laite ilmoittaa, kuinka monta volttia se sisältää.

Pistorasian jännitteen testeri

Virran voimakkuus voidaan määrittää ampeerimittarilla, joka on kytketty sarjaan käyttökuorman kanssa.

Sähköasentajat tarkistavat jännitteen olemassaolon indikaattorilla. Yksinapainen - valmistettu hehkulampulla varustetun ruuvimeisselin muodossa. Sen avulla voit löytää vaiheen, mutta se ei näytä nollajohtimen liitäntää. Tämä voidaan tehdä kaksinapaisella ilmaisimella, joka kytkee sen vaiheen ja nollan väliin. Voit helposti tarkistaa pistorasian jännitteen testilampulla, jota sen tulee vastata.

Puhuessamme tasavirrasta (katso kohta "Tietoja virrasta"), huomasimme, että se virtaa yhteen suuntaan - lähteen plussasta miinukseen (tämä hyväksyttiin, vaikka itse asiassa se on päinvastoin). Useimmissa tapauksissa joudut kuitenkin käsittelemään vaihtovirtaa. Vaihtovirralla elektronit eivät liiku yhteen suuntaan, vaan vuorotellen yhteen tai toiseen suuntaan muuttaen suuntaaan. Siksi, kun valaistuslamppu sytytetään, elektronit sen kuumennetussa hehkulangassa (ja myös johtimissa) liikkuvat suuntaan tai toiseen. Tämä liike on perinteisesti esitetty kuvassa 1 ja kuvassa 2. Yritä juosta yhteen suuntaan tai toiseen. Ei ole vaikea arvata, että tällaisella liikkeellä, ennen kuin muutat liikesuunnan, sinun on ensin hidastettava sitä, sitten jäädytettävä paikalleen ja vasta sitten kiirehdittävä toiseen suuntaan. Mikä on suhde nykyiseen? Ennen liikkeen muuttamista elektronien täytyy hidastua (käsittelemme tätä kaikkea hidastettuna). Tämä tarkoittaa, että virta pienenee ja lampun pitäisi vähentää kirkkautta. Ja kun ne pysähtyvät ennen liikkeen muutosta, sen pitäisi sammua kokonaan. Mutta emme näe tätä. Miksi? Koska kuumennettu filamentti on termisesti inertti eikä voi jäähtyä sekunnin murto-osassa. Siksi emme näe vilkkumista. Jokainen meistä on kuitenkin kuullut toimivan muuntajan huminaa, joka liittyy virran liikkeen vaihtuvaan suuntaan.

Nyt kannattaa miettiä. Tarkoittaako tämä sitä, että sähkölaitoksen elektronit kulkevat sekunnissa taloon ja seuraavan sekunnin murto-osan aikana takaisin? Aiemmin ”Tietoja virrasta” -osiossa saimme selville, että johtimien sähkökenttä etenee nopeudella 300 000 km/s ja itse elektronit liikkuvat johtimissa noin 0,1 mm/s nopeudella. Mutta 1/100 sekunnissa (niin kauan kestää yksi puolijakso, jonka aikana elektronit liikkuvat yhteen suuntaan) elektronit ehtivät liikkua vain yhteen suuntaan ennen kuin sähkökenttä alkaa toimia vastakkaiseen suuntaan. Siksi elektronit poikkeavat ensin suuntaan tai toiseen eivätkä jätä niin sanotusti kotimme rajoja. Toisin sanoen sinulla on omat "kotielektroni" talossasi (asunnossasi). Jos voisimme hidastaa aikaa ja kytkeä volttimittarin rinnakkain kuorman kanssa, ts. lamppu (kuva 3) tai ampeerimittari sarjassa kuorman läpi (kuva 4), niin näkisimme kuinka laitteen nuoli muuttaa sujuvasti lukemansa nollasta maksimiarvoon jännitettä (kuva 3) tai virtaa mitatessa. (Kuva 4). Tämä näkyy vieressä olevassa kuvassa. Todellisuudessa emme tietenkään tule näkemään tätä. Syynä on neulan inertia, jonka vuoksi se ei voi tuottaa sataa sekunnissa. Muuten, kuvaa 3 ja 4 varten on selittävä kuva 5, jossa voit varmasti nähdä ilman suurta vaivaa kuinka volttimittari ja ampeerimittari on kytketty, kun mitataan jännitettä ja virtaa sähköpiirissä. Missä on volttimittari ja missä on ampeerimittari, luulen, että voit helposti arvata. Kaavioissa ne on merkitty V:llä ja A:lla.

Joten ensimmäinen asia, joka sinun on tiedettävä, on, että sähköpiirin virran ja jännitteen muutokset tapahtuvat niin kutsutun sinimuotoisen lain mukaan. Toiseksi kaikki sinivärähtelyt (virta tai jännite) on tunnusomaista seuraavilla tärkeillä suureilla:

Kausi T- aika, joka kuluu yhden täydellisen värähtelyn suorittamiseen. Puolet tästä ajasta kutsutaan puolijaksoksi. On selvää, että yhdessä puolijaksossa virta kulkee (tai kuten totesimme, elektronit liikkuvat) yhteen suuntaan, jonka voimme tavanomaisesti pitää positiivisena, ja toisessa puolijaksossa se virtaa eri suuntaan, johon me voi pitää negatiivisena. Kaavioissa positiivista puolijaksoa edustaa ylempi puoliaalto X-akselin yläpuolella ja negatiivinen puolijakso alempi. Verkostamme puhuttaessa voidaan osoittaa, että vaihtovirran jakso T = 1/50 s - 0,02 s.

Taajuus f on värähtelyjen määrä sekunnissa. Nyt lasketaan. Jos jakson T aikana tapahtuu yksi värähtely, joka on 0,02 sekuntia, niin yhdessä sekunnissa meillä on 50 värähtelyä (1/0,02 = 50). Ja yksi värähtely edustaa elektronien liikettä ensin yhteen suuntaan, sitten toiseen (kaksi puolijaksoa). Nuo. 1 sekunnissa elektronit liikkuvat vuorotellen yhteen tai toiseen suuntaan 50 kertaa. Tässä on nykyinen taajuutemme verkossa, joka on 50 Hz (Hertz).

Amplitudi- suurin virran (Imax) tai jännitteen (Umax = 310V) arvo ajanjaksolla T. On selvää, että yhdessä jaksossa sinimuotoinen virta ja jännite saavuttavat kaksinkertaisen maksimiarvonsa.

Välitön arvo - Tiedämme jo, että vaihtovirta muuttaa jatkuvasti suuntaansa ja suuruuttaan. Jännitteen suuruutta tietyllä hetkellä kutsutaan hetkellinen arvo Jännite. Sama koskee nykyistä arvoa.

Kuvassa 6 on esitetty useita hetkellisiä arvoja (200V, 300V, 310V, - 150V, -310V, -100V) sähköpiirin jännitteestä yhden jakson aikana. Voidaan nähdä, että alkuhetkellä jännite on nolla, jonka jälkeen se nousee vähitellen 100V, 200V jne. Saavutettuaan maksimiarvon 310 V, jännite alkaa vähitellen laskea nollaan, minkä jälkeen se muuttaa suuntaa ja kasvaa jälleen saavuttaen arvon miinus 310 V (- 310 V) jne. Jos jonkun on vaikea kuvitella, mitä suunnanmuutos on, hän voi kuvitella, että pistorasian plus- ja miinuskohdat vaihdetaan - ts. jos otamme perinteisesti nollan (maa) miinuksena ja vaiheen plussaksi. Ja tämä tapahtuu 50 kertaa sekunnissa. No jotain tällaista...

Tehokas arvo

Esitetään siis itseltämme kysymys - mikä vakiojännite on vaikutukseltaan yhtä suuri kuin vaihtojännitteemme verkossa, joka on esitetty kuvassa 6? Teoria ja käytäntö osoittavat, että se vastaa 220 V:n vakiojännitettä - kuva 7. Tämän uskominen ei ole niin vaikeaa, koska on helppo nähdä, että yhden jakson aikana tarkastellun jännitteen arvo on 310 V vain kahdella hetkellä, ja muulloin se on pienempi. Koska sinijännitemme muuttuu jatkuvasti, olisi suositeltavaa ottaa käyttöön sellainen käsite kuin -tehollinen jännite . Loppujen lopuksi voimme "arvioida" sen vahvuuden millä tahansa tietyllä jännitteen (tai virran) arvolla, ei sen muuttuvan arvon perusteella. Niin, Vaihtovirran (tai jännitteen) tehollisella arvolla tarkoitamme tasavirtaa, joka samaan aikaan tekee saman työn (tai vapauttaa saman määrän lämpöä) kuin tietty vaihtovirta.

Siksi tavallinen hehkulamppumme (tai esimerkiksi lämmityslaite) toimii yhtäläisesti sekä vaihtojännitteellä, joka vaihtelee nollasta 310V:iin, että vakiojännitteellä 220V. 12 voltin hehkulamppu loistaa tasaisesti sekä 12V:n vaihtojännitelähteestä (muuttuu nollasta 16,8V:iin) että mistä tahansa paristosta tai akusta (ja ne ovat, kuten tiedätte, vakiojännitteen lähteitä).

Joten muista!!!

Sähkövirtaa (jännitettä), joka muuttaa ajoittain suuntaaan ja suuruuttaan, kutsutaan vaihtovirraksi. Kaikille vaihtovirroille on ominaista pääasiassa sen taajuus, amplitudi ja tehollinen arvo;

Vaihtovirran mittaamiseen suunnitellut instrumentit näyttävät sen tehollisen arvon;

Jännite mitataan volttimittarilla (tai yhdistelmämittarilla - avometri), virta - ampeerimittarilla (tai yhdistelmämittarilla - avometrillä). Virtaa voidaan mitata myös ns. virtapihtimillä. Ne palvelevat kosketuksetonta virranmittausta - laitteen työosa muodostaa renkaan mitattavan johtimen ympärille ja laitteen työosaan vaikuttavan sähkömagneettisen kentän suuruuden perusteella tiedot näytetään sen pienellä näytöllä. noin virtaavan virran määrästä. Avometri on yhdistelmälaite (tavallisilla ihmisillä sitä kutsutaan myös yksinkertaisesti testeriksi), jota kutsutaan teknisessä tiedotteessa kokonaan ampeeri-voltti-ohmimetriksi ja jolla mitataan virtaa, jännitettä ja vastusta. Ja digitaaliset mallit voivat mitata jännitteen taajuutta (virtaa) ja kondensaattoreiden kapasitanssia ja muita asioita - näin kehittäjä aikoo;

Kun tiedät vaihtojännitteen arvon (tehollisen), voit aina selvittää sen maksimiarvon (älä unohda - se muuttuu sinimuotoisen lain mukaan). Ja yhteys täällä on tällainen -Umax = 1,4U, jossa U on tehollinen arvo ja Umax on maksimiarvo (amplitudi).